Устройство для капиллярного электрофореза, способ капиллярного электрофореза и способ изготовления устройства для капиллярного электрофореза.

 

Использование: в молекулярной биологии. Сущность изобретения: устройство для капиллярного электрофореза содержит множество капилляров, расположенных так, что точки пересечения каждого из капилляров с плоскостью формируют искривленный контур. Устройство может использоваться для определения последовательности нуклеиновых кислот. Изобретение также содержит способ капиллярного электрофореза и способ изготовления устройства для электрофореза. Техническим результатом изобретения является повышение производительности капиллярного электрофореза при одновременной простоте обслуживания. 3 с. и 25 з. п. ф-лы, 18 ил.

Таблицыс

Формула изобретения

1. Устройство для капиллярного электрофореза, содержащее вращающуюся цепочку капилляров, содержащую множество капилляров, причем каждый из упомянутого множества капилляров пересекает плоскость и упомянутое множество капилляров расположено так, чтобы пересекать упомянутую плоскость таким образом, что линия, соединяющая пересечения каждого из упомянутого множества капилляров с упомянутой плоскостью, образует замкнутый контур; капиллярную направляющую, которая содержит капиллярные входы вблизи первого конца и капиллярные выходы вблизи второго конца, и упомянутые капилляры обнажены вдоль по меньшей мере части упомянутой капиллярной направляющей; верхнюю буферную камеру, окружающую один конец упомянутой капиллярной направляющей; нижнюю буферную камеру, расположенную так, что упомянутые концы входа образца упомянутых капилляров могут контактировать с буфером в упомянутой нижней буферной камере; систему наполнения/перенаполнения для наполнения или перенаполнения упомянутых капилляров жидкостью; осветитель капилляров, расположенный так, чтобы последовательно освещать каждый из упомянутых капилляров в упомянутой капиллярной направляющей, когда упомянутые капилляры вращаются перед упомянутым осветителем капилляров; детектор, оптическим каналом связанный с источником света и осветителем, детектирующий свет, излученный веществами в упомянутых капиллярах, при этом свет от упомянутого осветителя капилляров и свет, обнаруженный упомянутым детектором, не являются соосными вдоль какой бы то ни было части их трактов; компьютерную систему для преобразования, обработки и анализа получаемой информации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый осветитель капилляров расположен снаружи от упомянутой капиллярной направляющей.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый замкнутый контур искривлен.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит детектор синхронизации, расположенный для сбора, по меньшей мере, части света, рассеянного упомянутыми капиллярами, причем упомянутый детектор синхронизации генерирует сигнал, величина которого определяет совмещение упомянутого осветителя с упомянутыми капиллярами и указывает степень, до которой упомянутый свет от упомянутого светового осветителя фокусируется на упомянутых капиллярах.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутый детектор синхронизации содержит фотодиод.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутые капилляры в упомянутой цепочке отделены один от другого пространством, при этом первый капилляр в упомянутой цепочке отделен от последнего капилляра в упомянутой цепочке пространством, которое больше, чем пространство между остальными капиллярами в упомянутой цепочке.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит собирающую свет линзу снаружи упомянутой капиллярной направляющей, чтобы собирать свет, излученный веществами в упомянутых капиллярах.

8. Устройство для электрофореза по п.1, отличающееся тем, что упомянутый осветитель содержит одну или более линз для фокусирования света на внутренние части упомянутых капилляров.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит разделитель спектра, выполненный для того, чтобы принимать упомянутый свет, излученный упомянутыми веществами в упомянутых капиллярах, и для излучения упомянутого света после разделения спектра.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один однолинейный прибор с зарядовой связью, расположенный для приема света с первой длиной волны, излученного упомянутым разделителем спектра, в первом расположенном на нем участке и для приема света со второй длиной волны, излученного упомянутым разделителем спектра, во втором расположенном на нем участке.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая верхняя буферная камера содержит корпус с каналом, проходящим вдоль его периферии, и одно или более отверстий в нем для приема упомянутых выходных концов упомянутых капилляров, так что упомянутые выходные концы могут контактировать с буфером в упомянутом канале, электрический проводник, проходящий вдоль упомянутого канала, и соединитель, электрически соединенный с упомянутым проводником для подачи напряжения к упомянутым выходным концам образца упомянутых капилляров.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая система наполнения/перенаполнения содержит один или несколько входных портов, находящихся в жидкостном сообщении с упомянутыми капиллярами и упомянутым каналом, для подачи жидкости в упомянутые капилляры, а также один или несколько выходных портов, находящихся в жидкостном сообщении с упомянутым каналом и с упомянутой верхней буферной камерой, для удаления жидкости из упомянутого канала в упомянутой верхней буферной камере, при этом упомянутая система наполнения/перенаполнения позволяет наполнять или перенаполнять упомянутые капилляры жидкостью без отсоединения упомянутых капилляров от упомянутого устройства.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая система наполнения/перенаполнения содержит электромагнитные клапаны, соединенные с упомянутыми входными портами и с упомянутыми выходными портами, обеспечивающими регулирование потока жидкости через упомянутые входные и выходные порты.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая система наполнения/перенаполнения содержит также один или несколько резервуаров, содержащих упомянутую жидкость, причем упомянутые резервуары находятся в жидкостном сообщении с упомянутыми капиллярами и упомянутым каналом, и насос для перемещения упомянутой жидкости из упомянутых резервуаров в упомянутые капилляры и упомянутый канал.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что упомянутый насос является насосом высокого давления.

16. Способ выполнения капиллярного электрофореза, содержащий следующие шаги: вращение цепочки капилляров, содержащей множество капилляров, причем каждый из упомянутого множества капилляров пересекает плоскость, а упомянутое множество капилляров размещено для пересечения упомянутой плоскости так, чтобы линия, соединяющая пересечения каждого из упомянутого множества капилляров с упомянутой плоскостью, образовывала замкнутый контур; последовательное освещение каждого из капилляров в упомянутой вращающейся цепочке; обнаружение света, излученного веществами в упомянутых капиллярах, получение информации о веществах, проходящих через капилляры, по которой судят о наполнении/перенаполнении капилляров.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что упомянутый шаг освещения упомянутых капилляров содержит шаг прохождения наружной части упомянутой цепочки через световой поток.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг обнаружения света содержит шаг направления упомянутого света к однолинейному прибору с зарядовой связью.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что упомянутый шаг обнаружения выполняется, когда величина сигнала от детектора синхронизации указывает, что количество рассеиваемого капиллярами света максимально.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что упомянутый образованный контур является искривленным.

21. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит далее генерирование набора фрагментов нуклеиновой кислоты, маркированных одним или несколькими красителями, причем фрагменты в каждом элементе упомянутого набора оканчиваются конкретно нуклеотидом одного из четырех присутствующих в ДНК типов; введение каждого элемента из упомянутого набора фрагментов нуклеиновых кислот в капилляр в упомянутой цепочке; и разделение упомянутых маркированных фрагментов по размеру.

22. Способ изготовления устройства для капиллярного электрофореза, содержащий следующие шаги: оперативное соединение цепочки капилляров с вращателем, причем капилляры в упомянутой цепочке таковы, что каждый из упомянутых капилляров в упомянутой цепочке пересекает плоскость, и упомянутые капилляры размещены для пересечения упомянутой плоскости так, чтобы линия, соединяющая пересечения каждого из упомянутого множества капилляров с упомянутой плоскостью, образовывала замкнутый контур; оснащение устройства верхней буферной камерой, окружающей один конец капиллярной направляющей, нижней буферной камерой, расположенной так, что упомянутые концы входа образца упомянутых капилляров могли контактировать с буфером в упомянутой нижней буферной камере, и систему наполнения/перенаполнения для наполнения или перенаполнения упомянутых капилляров жидкостью; расположение осветителя капилляров так, чтобы упомянутый осветитель освещал упомянутые капилляры.

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает размещение детектора синхронизации так, чтобы упомянутый детектор синхронизации генерировал сигнал, величина которого указывает совмещение упомянутого осветителя капилляров с упомянутыми капиллярами и указывает степень, до которой упомянутый свет от упомянутого светового осветителя фокусируется на упомянутых капиллярах.

24. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает размещение разделителя спектра так, чтобы упомянутый разделитель спектра принимал свет, излученный веществами в упомянутых капиллярах, и излучал упомянутый свет после разделения спектра.

25. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает размещение однолинейного прибора с зарядовой связью так, чтобы упомянутый однолинейный прибор с зарядовой связью принимал упомянутый свет от упомянутого разделителя спектра.

26. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает подсоединение упомянутых капилляров к системе наполнения/перенаполнения так, чтобы упомянутые капилляры могли наполняться жидкостью.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что упомянутая система наполнения/перенаполнения позволяет упомянутым капиллярам наполняться или перенаполняться жидкостью без отсоединения упомянутых капилляров от упомянутого устройства.

28. Способ по п.26, отличающийся тем, что включает прикрепление упомянутых капилляров к капиллярной направляющей с внутренней поверхностью и наружной поверхностью, причем упомянутая капиллярная направляющая включает в себя капиллярные входы вблизи первого конца и капиллярные выходы вблизи второго конца, а упомянутые капилляры обнажены вдоль, по меньшей мере, части упомянутой наружной поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48, Рисунок 49, Рисунок 50, Рисунок 51